功能絕緣

介紹研製的ZJ一01型多功能絕緣在線監測系統的基本原理、系統構成和主要功能以及實驗和運行監測結果。 ^[1] 

(l) 定時在線監測和實時連續在線監側。

(2) 對監測數據存儲、顯示、打印 ( 試驗報告、監測曲線和信號波形等 ) 和越限報警等。

(3) 可對監測數據進行“縱向”和“橫向”比較，最終可發展成為溶監測與診斷於一身的智能化絕緣在線監測系統。

(4)系統的在線監測項目包括電氣設備的絕緣參量監測、變電站電量的監測和非電的環境參量監測等。 ^[1] 

ZJ 一01系統應用計算機技術，以對被監測信號波形的數字採集和分析為基礎，以豐富靈活的軟件系統 ( C語言 ) 為主要技術手段。因為信號波形包含了信號的全部信息及它們的變化規律，諸如信號的幅值、相位、頻率及波形的畸變率等參數，所以利用對信號波形的分析技術可以獲得被測信號的各種狀態參量，從而對被測信號作 出判斷。 ^[1] 

信號傳感器是監測信號進人在線監測系統的入口部件, 其性能直接關係到監測系統的性能和監測精度。系統採用的信號傳感器均為特製的優質無源磁禍合傳感器, 輔以過電壓保護措施，其特點如下：

① 不需要電源，無電子器件，結構簡單，調試方便，性能好，成本低。

②使監測系統與一 次素統之間無直接的電氣聯繫, 有效地提高了監測系統的安全可靠性和抗干擾性能。

③線性度好，穩定性好，靈敏度高。測試結果表明，其線性誤差δ_u(% ) <1.5%；相位靈敏度不低於0.1%； 一 次與二次之間的衝擊耐壓強度大於2kV。 ^[1] 

系統採用集中式多路模擬開關，一 個多路開奕控制265路信號，由程序控制逐一選通。265路選4的多路模擬開關分為4個模塊，每個模塊為64選l，由計算機發出控制信號去選通所需要的任一 個模塊的任一通道。 ^[1] 

該裝置共有4個通道，每個通道均設有帶通濾波單元、前置放大單元、採樣/保持單元和A/D轉換單元。4 個通道共用一個緩衝器，每個單元均由計算機實現程序控制。A/D 轉換器的最快轉換速度為0.8MS/s，8bit，量化誤差為士2%，每個通道的緩衝存儲容量為8K。放大單元的放大倍數也由程控自動實現。當放大倍數為2、4、8時，對應的最大誤差 ( 包括頻率、電壓、通道間的固有相角差 )。 ^[1] 

為了給監測系統提供一個用於比較的基淮電壓信號，採用低損耗小型精密電壓變送器。變送器的吸收電流小 於lmA，具有良好的靜電屏蔽和過電流保持措施，輸人與輸出之間的絕緣耐壓強度為工頻2kv耐壓lmin。 ^[1] 

系統採用AST386微機，內存IM，主頻20MHz。配置漢字卡，高分辨率VGA彩色顯示器和LQ一1600打印機。軟件系統採用模塊化結構，C語言 ( Turboc2.0 ) 設計。C語言能提供極為豐富的庫函數，利用這些庫函數可以方便地實現對計算機內存、磁盤及其他外部設備的管理。 ^[1] 

多功能操作杆的使用減少了操作人員在杆上工作時間和反覆攀登步驟，極大降低了高空作業人員的勞動強度。通過PDCA循環活動，解決了工作中的實際困難。 ^[2] 

1.操作杆結構：

提出了內置式、外置式兩種結構，前者是驗電器嵌入絕緣操作杆內部，後者為驗電器附着在絕緣操作杆外部；並對這兩種結構進行電氣絕緣性能和機械強度試驗，最終確定採用外置式結構。

2.操作頭材質：

首先對金屬操作頭進行了電器絕緣性能試驗驗證，結果顯示金屬操作頭不可用。隨後，我們對環氧樹脂操作頭進行電氣及機械實驗，環氧樹脂操作頭均符合要求，採用。 ^[2] 

3.驗電裝置：

採用PDPC法，對確定理想的驗電裝置進行探討。

（1）傳統驗電器驗電功能與報警功能集成一體，操作與驗電合一後，外置式驗電裝置安裝於操作杆頂端，距離手持位置約6米，對其報警信號可觀察率進行驗證試驗。

（2）帶信號傳輸功能的驗電器具有驗電、報警兩種功能。為驗電功能部分在操作杆頂端，報警功能部分在操作杆底端，中間通過信號傳輸。使觀察距離≤1.1米，可保證操作人員處於視線、聽覺的信號觀察率100%，滿足要求。因此，決定將驗電功能和報警功能拆開，報警功能位於操作杆底端，中間通過信號傳輸。

（3）驗電功能與報警功能分別位於操作杆頂端與底端，間距6米，驗電信號需傳輸至操作杆底端報警裝置處。延長原連接線，沿操作杆安裝一根直徑1毫米、長6米的絕緣軟銅線。進行電氣試驗後發現有線傳輸方式不可用。

（4）根據現場實際操作及工作環境，無線傳輸需滿足一定的標準要求。選擇了藍牙、WiFi和紅外3種常用無線傳輸方式，在110kV、220kV及500kV高壓強電場環境下進行驗證，發現紅外傳輸方式滿足所有標準。 ^[2] 

（1）時間：2013年5月13～20日。

（2）地點：試驗室、設備現場。

（3）實施過程：小組對多功能絕緣操作杆進行整體電氣試驗和機械試驗，結果均符合標準要求；在此基礎上，對多功能絕緣操作杆在有電設備及無電設備上進行效果驗證試驗。

（4）結論：多功能絕緣操作杆滿足帶電作業工器具整體試驗要求，經配電一室生技、安監部門確認，目標實現，可用於日常作業。 ^[2] 

使用新型多功能絕緣操作杆後，操作時間由使用原有工具的1723.32秒降低到783.72秒，實現了819.11秒的活動目標。多功能操作杆的使用節省了總停電時間，提高了效率：2013年6～12月共操作項目77項，按照平均每次操作減少939.6秒的停電操作時間計算，共減少停電時間72349.2秒。 ^[2]